JPH0555451B2

JPH0555451B2 -

Info

Publication number: JPH0555451B2
Application number: JP17128988A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Hikosaka; Kenichi Shono; Hiroshi Terakado; Mamoru Takaoka
Original assignee: Dowa Mining Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Priority date: 1988-07-09
Filing date: 1988-07-09
Publication date: 1993-08-17
Also published as: JPH0222125A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］この発明は、黒色顔料用として新規に開発され
た酸化亜鉛粉末に関するものである。［従来の技術］これまで、黒色顔料として、カーボンブラツク
粉末や四三酸化鉄粉末、あるいは窒化チタン粉末
が知られている。［発明が解決しようとする課題］ところが、前述の各粉末は、次のような点で問
題があつた。例えば、カーボンブラツク粉末は、黒色度、着
色力ともに優れているが、反面、疎水性で比表面
積が極めて大きいことから樹脂によつてはなじみ
が悪く、混練が難しくなるという問題があつた。また、四三酸化鉄粉末の場合は、磁性による凝
集性があり、そのために分散性に劣り、樹脂との
混練が困難になるという問題があつた。また、窒化チタン粉末の場合は、色調、着色力
等において良好であるが、コストが高いという問
題があつた。そこで、これらの問題が生じない新規な黒色顔
料の提供、あるいは新規な製造方法の開発が今後
の解決すべき課題をされていた。この発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、黒色度が高く、安価に製造することができ、
しかも、比重や粒子径を樹脂との混練に適した範
囲に調整することができて、合成樹脂等の着色に
用いて好適な黒色顔料用の粉末を提供することを
目的とする。［課題を解決するための手段］本発明に係る酸化亜鉛粉末は、本出願人が先に
出願した高酸素濃度亜鉛粉末の製造方法（特願昭
62−303661）を活用して酸素含有量の異なる種々
の高酸素濃度の亜鉛粉末を試作し、各含有率にお
ける物性等の解明を図つた結果得られたもので、
具体的には、亜鉛蒸気の急冷により得た酸素含有
量1.0wt％以下（0wt％は含ない）愛の亜鉛粉末
を、温度が80〜400℃で圧力が１〜20気圧の酸素
含有雰囲気内に一定時間置いて、前記亜鉛粉末の
表面を酸化させるこによつて得た酸化亜鉛粉末で
あつて、酸素含有量を2.5〜18.0wt％としたこと
を特徴とするものである。［作用］酸化亜鉛粉末は、酸素含有量が少ないもの（例
えば0.8wt％のもの）では、色調が白色系である。
しかし、別紙の第１表に示すように酸素含有量が
2.5wt％以上のものでは、色調が黒色顔料として
十分な黒色系になる。一方、酸素含有量の多い酸化亜鉛粉末（通常、
0.8wt％以上のものを指す）は、例えば、亜鉛蒸
気の急冷により得た酸素含有量0.8wt％の亜鉛粉
末を、温度が80〜400℃で圧力が１〜20気圧の酸
素含有雰囲気内に一定時間置いて、前記亜鉛粉末
の表面を酸化させるという特殊な製造方法によつ
て製造するが、この製造方法の場合、傾向とし
て、酸素含有量が多くなるほど、高温・高圧に耐
える環境・設備が必要になり、製造コストが高価
になるが、酸素含有量を18wt％以下の範囲とす
れば、比較的に安価な設備で製造することがで
き、製造コストを安価にすることができる。したがつて、酸素含有量を2.5〜18.0wt％とし
た本発明の酸化亜鉛粉末の場合、黒色顔料として
十分な黒色度が得られると同時に、製造コストを
安価に抑えることができる。また、黒色顔料として使用する場合、単に黒色
度が得られるだけでなく、例えば、合成樹脂等の
着色に使用するものであれば、樹脂と良好に混練
できるように、樹脂の性状に適した粒子径や比重
等が要求される。本発明の酸化亜鉛粉末は、酸素含有量が1.0wt
％以下（0wt％は含まない）の亜鉛粉末の表面に
酸化亜鉛の層を形成することによつて得るが、こ
の酸化亜鉛の層の厚さ（即ち、酸素含有量）を加
減することによつて、比重および粒子径を調整す
ることができる。この場合、比重は、比較的高
く、5.5〜７の範囲で調整可能であり、また粒子
径は、0.1〜100ミクロンという広い範囲で調整可
能で、しかも分散性も良いため、種々の合成樹脂
に良好に混練させることができ、合成樹脂を良好
に着色することができる。また、本発明の酸化亜鉛粉末は、その表面が酸
化亜鉛の層で覆われて、該層が紫外線透過防止効
果を持つため、本発明の酸化亜鉛粉末で着色した
樹脂等に、紫外線透過防止効果を期待することも
できる。［実施例］以下、本発明に係る酸化亜鉛粉末の一実施例を
以下に説明する。この一実施例の酸化亜鉛粉末は、端的に説明す
ると、酸素含有量0.8wt％の亜鉛粉末の表面を酸
化して、酸素含有量を2.8wt％としたものである。この一実施例の製造方法は、基本的には、本願
出願人が先に出願した特願昭62−303661号で開示
した製造方法に準じたもので、具体的には、以下
の通りである。まず、純度99％以上の金属亜鉛を原料として、
亜鉛蒸気発生装置であるレトルト内で1000℃のな
いし1200℃の範囲で溶融させ、亜鉛蒸気を発生さ
せる。そして、発生させた亜鉛蒸気をコンデンサ
ー内に導いて水により急冷する。以上の工程によ
つて、粒径が１〜20ミクロン、酸素含有量が0.8
％、品位99.99％の亜鉛粉末が得られる。次いで、この亜鉛粉末を密閉容器内に堆積状態
（厚さほぼ５mmとする）で収め、該密閉容器をヒ
ーターで加熱して、容器内温度を80〜400℃に保
持する同時に、コンプレツサーなどを使用して該
密閉容器内に圧縮空気を送り込んで、容器内の圧
力を１〜20気圧に調整し、適宜時間そのままの状
態を保ち、その後、加熱および加圧を解除して容
器から取出せば、表面に酸化亜鉛の層が形成され
て、酸素含有量が2.8wt％の酸化亜鉛粉末が得ら
れる。この酸素含有量が2.8wt％の酸化亜鉛粉末は、
黒色顔料に十分な黒色度を持ち、しかも、特に耐
高温・耐高圧の設備が必要とならず、比較的に容
易かつ安価に製造することができた。そして、比
較的に高比重でしかも粒子径が小さく、しかも、
分散性も良いため、種々の合成樹脂に良好に混練
させることができ、合成樹脂の着色に用いて好適
である。なお、この実施例に示す酸化亜鉛粉末を得るま
でには、酸素含有量を適宜かえて試作を繰返し、
それぞれを試料としてその特性を調べ、黒色顔料
としての適性を検討した。別紙の第１表は、黒色度と酸素含有量との相関
を明らかにするために、７つの試料（試料１〜試
料７）およびカーボンブラツクについて、ケツト
白色計を使つて、光波長が400nｍ、525nｍ、
650nｍの場合の反射率を調べたもの（反射率が
小さい程、黒色度が高い）である。この表において、試料１は酸素含有量が1.8wt
％の酸化亜鉛粉末、試料２は同様にして2.8wt％
のもの（即ち、前記一実施例のもの）、試料３は
同様にして3.4wt％のもの、試料４は同様にして
5.8wt％のもの、試料５は同様にして7.5wt％のも
の、試料６は同様にして9.9wt％のもの、試料７
は同様にして11.9wt％のものである。また、別紙の第２表は、試料２および酸素含有
量が0.8wt％の亜鉛粉末について、より広範囲の
波長に対して反射率を測定・比較することによつ
て、試料２の黒色度の安定性を確認したものであ
る。酸化亜粉末は、酸素含有量が少ないもの（例え
ば0.8wt％のもの）では、色調が白色系である。
しかし、別紙の第１表に示すように酸素含有量が
2.5wt％以上のものでは、カーボンブラツクに近
い反射率が得られ、色調が黒色顔料として十分な
黒色系になる。また、その場合の黒色度は、第２
表からも理解できるように、広範囲の波長に対し
て安定して確認することができる。また、前述したように、酸素含有量の多い酸化
亜鉛粉末（通常、0.8wt％以上のものを指す）は、
亜鉛蒸気の急冷により得た酸素含有量0.8wt％の
亜鉛粉末を温度が80〜400℃で圧力が１〜20気圧
の酸素含有雰囲気内に一定時間置いて、前記亜鉛
粉末の表面を酸化させるという特殊な製造方法に
よつて製造するが、この製造方法の場合、傾向と
して、酸素含有量が多くなるほど、高温・高圧に
耐える環境・設備が必要になり、製造コストが高
価になるが、酸素含有量を18wt％以下の範囲と
すれば、比較的に安価な設備で製造することがで
き、製造コストを安価にすることができる。したがつて、酸素含有量は、前記実施例の
2.8wt％のものに限らず、2.5〜18.0wt％とした酸
化亜鉛粉末の場合、黒色顔料として十分な黒色度
が得られると同時に、製造コストを安価に抑える
ことができる。また、前記実施例のものは、酸素含有量を
2.8wt％としたが、密閉容器内に収めて酸化処理
する工程での圧力、温度、時間等の上演を適宜変
更すれば、酸素含有量が0.8wt％の亜鉛粉末の表
面に形成する酸化亜鉛の層の厚さ（即ち、酸素含
有量）を自由に加減することができ、これによつ
て、比重および粒子径を調整することができる。
試作による実験によれば、比重は、比較的に高
く、5.5〜７の範囲で調整可能であり、また粒子
径は、0.1〜100ミクロンという広い範囲で調整可
能である。しかも、粒子の分散性も良い。したがつて、粒子径や比重を着色する合成樹脂
の性状に合せて設定することが可能で、そうする
ことによつて、粒子径や比重の不釣合から混練が
困難になるというような問題の発生を防止するこ
とができ、種々の合成樹脂を良好に着色すること
ができる。また、亜鉛粉末の表面を覆つた酸化亜鉛の層が
紫外線透過防止効果を持つため、実施例の酸化亜
鉛粉末で着色した樹脂等には、紫外線透過防止効
果を期待することもできる。［発明の効果］酸化亜鉛粉末は、酸素含有量が少ないもの（例
えば0.8wt％のもの）では、色調が白色系である。
しかし、別紙の第１表に示すように酸素含有量が
2.5wt％以上のものでは、色調が黒色顔料として
十分な黒色系になる。一方、酸素含有量の多い酸化亜鉛粉末（通常、
0.8wt％以上のものを指す）は、亜鉛蒸気の急冷
により得た酸素含有量1.0wt％以下（0wt％は含
まない）の亜鉛粉末を、温度が80〜400℃で圧力
が１〜20気圧の酸素含有雰囲気内に一定時間置い
て、前記亜鉛粉末の表面を酸化させるという特殊
な製造方法によつて製造するが、この製造方法の
場合、傾向として、酸素含有量が多くなるほど、
高温・高圧に耐える環境・設備が必要になり、製
造コストが高価になるが、酸素含有量18wt％以
下の範囲とすれば、比較的に安価な設備で製造す
ることができ、製造コストを安価にすることがで
きる。したがつて、酸素含有量を2.5〜18.0wt％とし
た本発明の酸化亜鉛粉末の場合、黒色顔料として
十分な黒色度が得られると同時に、製造コストを
安価に抑えることができる。また、黒色顔料として使用する場合、単に黒色
度が得られるだけでなく、例えば、合成樹脂等の
着色に使用するものであれば、樹脂と良好に混練
できるように、樹脂の性状に適した粒子径や比重
等が要求される。本発明の酸化亜鉛粉末は、酸素含有量が1.0wt
％以下（0wt％は含まない）の亜鉛粉末の表面に
酸化亜鉛の層を形成することによつて得るが、こ
の酸化亜鉛の層の厚さ（即ち、酸素含有量）を加
減することによつて、比重および粒子径を調整す
ることができる。この場合、比重には、比較的に
高く、5.5〜７の範囲で調整可能であり、また粒
子径は、0.1〜100ミクロンという広い範囲で調整
可能で、しかも分散性も良いため、種々の合成樹
脂に良好に混練させることができ、合成樹脂を良
好に着色することができる。また、本発明の酸化亜鉛粉末は、その表面が酸
化亜鉛の層で覆われて、該層が紫外線透過防止効
果を持つため、本発明の酸化亜鉛粉末で着色した
樹脂等に、紫外線透過防止効果を期待することも
できる。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１亜鉛蒸気の急冷により得た酸素含有量1.0wt
％以下（0wt％は含まない）の亜鉛粉末を、温度
が80〜400℃で圧力が１〜20気圧の酸素含有雰囲
気内に一定時間置いて、前記亜鉛粉末の表面を酸
化させることによつて得た酸化亜鉛粉末であつ
て、酸素含有量を2.5〜18.0wt％としたことを特
徴とする黒色顔料用酸化亜鉛粉末。